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Ⅳ-1.2.2.5 水 素 燃 焼
御 意 見 の 概 要
全 ジルコニウムの 反 応 を 考 慮 すべきである。 川 内 1/2 号 機 での
評 価 では、「 炉 心 内 の 全 ジルコニウムが 水 と 反 応 する」ものとして、
すなわち、「 解 析 コードに 依 拠 せずジルコニウム 最 大 反 応 量 で 評
価 」している。
考 え 方
内 の 全 ジルコニウム 量 の 75%が 水 と 反 応 し、 水 素 が 発 生 するという
条 件 で 評 価 を 行 っており、 水 素 濃 度 (ドライ 条 件 )は 12.8%と 基 準
で 定 めた 爆 轟 条 件 を 下 回 ることを 確 認 しています。
‣ P199, 爆 轟 に 遷 移 することは 考 えにくくとありますが、 爆 轟 が 発 生
しないメカニズムであるかどうか 客 観 的 かつ 定 量 的 な 判 断 基 準 が
必 要 と 考 えます。
‣ 原 子 炉 格 納 容 器 内 の 水 素 濃 度 は、ジルコニウム- 水 反 応 等 による 水
素 発 生 により、 原 子 炉 下 部 キャビティ 及 びループ 室 外 周 部 において
一 時 的 に 高 くなると 評 価 されています。このうちループ 室 外 周 部 に
ついては、 解 析 により 空 気 、 水 素 、 水 蒸 気 の 三 元 図 において、 爆 轟
領 域 に 入 らないことを 確 認 しています。 一 方 、 原 子 炉 下 部 キャビテ
ィについては、 三 元 図 において 爆 轟 領 域 に 入 ることから、 実 機 にお
ける 爆 轟 発 生 の 可 能 性 について 検 討 を 行 っています。その 結 果 、 実
機 では 気 相 部 に 衝 撃 波 を 与 えるような 強 いエネルギー 源 はないこ
とから、 直 接 起 爆 による 爆 轟 は 発 生 しないこと、また、 国 内 外 にお
ける 知 見 を 踏 まえ、 原 子 炉 下 部 キャビティ 区 画 は、 配 管 やダクトの
ような 細 長 い 形 状 ではないこと、 片 端 又 は 両 端 が 閉 ざされていない
こと、 火 炎 が 加 速 するための 十 分 な 助 走 距 離 がないこと 及 び 火 炎 の
乱 れを 発 生 させるような 障 害 物 がないことから、 仮 に 燃 焼 が 生 じた
としても 火 炎 が 加 速 され 爆 轟 に 遷 移 する 可 能 性 はないと 判 断 して
います。
‣ 燃 料 被 覆 材 の 金 属 と 水 反 応 などにより 生 じる 水 素 と、 格 納 容 器 内
酸 素 との 反 応 について、 結 論 は「 格 納 容 器 の 水 素 濃 度 の 予 測 最 高
値 は 約 10%~12.8%の 範 囲 内 にあり、 爆 ごう 防 止 の 基 準 値
13% 以 下 であるから 爆 ごう( 火 炎 の 伝 播 速 度 が 超 音 速 となり、
衝 撃 的 な 圧 力 が 発 生 )は 生 じない」としている。しかし、 余 裕 度
‣ 審 査 ガイドで 要 求 している 全 炉 心 内 のジルコニウム 量 の 75%という
数 値 は、 炉 心 損 傷 時 に 燃 料 棒 の 燃 料 有 効 長 (75%)にあるジルコニ
ウムが 反 応 するという 条 件 で 設 定 しています。ただし、 実 際 には 炉
心 溶 融 が 発 生 するとジルコニウムも 溶 融 炉 心 側 に 取 り 込 まれ、75%
のジルコニウム 量 の 全 てが 水 に 接 触 し 反 応 する 可 能 性 は 低 くなる
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